KR970002827B1 - 우수한 박리강도를 갖는 연성 자기 녹음 매체 - Google Patents

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Description

우수한 박리강도를 갖는 연성 자기 녹음 매체

본 발명은 자화될 수 있는 층(magnetizable layer)으로 피복된 폴리에스테르 기판을 포함하는 연성 자기녹음 매체(magnetic recording media)에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 중합성 결합제안에 분산된 강자성 입자를 포함하는 피복 조성물로 피복되기 전에 부착-촉진 하도층으로 피복된 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

오디오, 비데오 및 컴퓨터 테이프와 같은, 연성 자기 녹음 매체는 이축 방향으로 배향된(oriented) 폴리에스테르 필름을 산화 철 또는 산화 크롬 입자와 같은 강자성 입자 용액, 및 테트라히드로푸란, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 또는 시클로헥사논과 같은 강 용매(strong solvent)안에 용해된 폴리우레탄 결합제프리-폴리머로 피복시킴으로써 전형적으로 제조되고 있다. 폴리에스테르 표면이 강자성 피복을 더 잘 받아들일 수 있도록 하기 위해서 강용매가 전형적으로 사용된다. 용매는 폴리우레탄 프리-폴리머의 건조동안 전형적으로 제거된다.

"자기 테이프"로서 통상 일컬어지는, 연성 자기 녹음 매체를 제조하는데 전형적으로 사용된 결합제로는 폴리우레탄, 폴리비닐, 및 폴리우레탄/폴리비닐 그래프트 공중합체가 있다. 다른 중합성 첨가제는 최적의 경도, 유연성 및 부착성을 만들기 위해 포함될 수 있다. 게다가, 윤활제, 분산제, 및 경화제가 피복 배합물안에 전형적으로 포함된다.

자기 테이프는 정확한 물리적, 화학적 및 자기적 성질을 갖고 있어야만 한다. 물리적 요구는 허용가능한 마찰 계수, 고 강성율 및 인장 강도, 및 좋은 내마모성을 포함한다. 중합성 결합제는 폴리에스테르 기판에 부착되고, 강자성 입자들과 화학적으로 적합할 수 있어야만 하며, 장기간 안정성을 나타내야만 한다. 결국, 자기 테이프는 높은 자료 저장 능력을 가져야만 한다.

최근에 자기 테이프 제조업자들은 수직 녹음, 디지탈 녹음 및 전도도(track) 넓이 감소와 같은 녹음 양식 기술에서의 최근의 향상을 도모하기 위해서 연성 자기 녹음 매체의 전체 품질 및 정보 밀도를 향상시키려고 추구해 왔다. 제조업자들은 폴리에스테르 기판에 있어서의 개선점, 특히 향상된 기계적 성질을 갖는 보다 얇은 필름, 보다 매끄러운 표면 및 강자성 피복물에 대한 보다 좋은 부착성을 요구했다. 산업분야에서는 또한 보다 작은 입자들을 삽입시키고 보다 높은 포화 보자력(coercivity)을 갖는 보다 얇고, 보다 매끄러운 강자성 피복물을 추구해 왔다.

이런 개발 노력의 일부분으로서, 아메리칸 내셔날 스탠다드 인스티튜트("ANSI")에서는 테이프 기판에 대한 피복물 부착에 대한 제안된 아메리칸 내셔날 스탠다드(ANSI 계획 #488, 세번째 도안, 1985년 4월 19일)를 제출했다. 제안된 스탠다드는 테이프 기판으로부터 강자성 피복물을 박리시키는데 필요한 힘이 0.12N/mm(0.69ℓbs/inch)의 테이프 넓이 보다 크거나 같은 것을 요구한다. 적어도 하나의 자기 테이프 제조업자가 0.12N/mm(0.69ℓbs/inch)보다 큰 박리강도를 나타내는 자기 테이프를 생산한다 할지라도, 여러 상업적으로 구입가능한 자기 테이프는 이런 제안된 ANSI 스탠다드를 충족시킬 수 없다.

부착성을 향상시키기 위한 한 방법은 필름을 강자성 피복물로 피복시키기 전에 필름표면을 전기 코로나 방전 처리시키는 것이다. 연성 자기 녹음 매체 생산시에 사용된 것과 같은 휘발성 유기 용매의 존재하에 고전압 전기적 장비의 사용과 관련된 화재 및 폭발 위험 때문에 이 방법은 선호되고 있지 않다.

또 다른 방법은 폴리에스테르 필름과 강자성 피복물 사이에 접착 또는 상도층 끼워 넣는 것이다. 예컨대, 미합중국 특허 제3,215,553호에는 하도층으로서 비닐리덴 클로라이드/아크릴로니트릴 공중합체를 공개하고 있는 반면, 미합중국 특허 제3,387,995호에는 테레프탈산, 이소프탈산 및 에틸렌 글리콜의 다축합물을 제안하고 있다. 미합중국 특허 제3,661,874호에는 에폭시화된 폴리부타디엔의 아민화 반응 생성물의 사용이 부착성을 향상시킬 것이라고 설명하고 있다. 최종적으로, 미합중국 특허 제4,210,703호에는 부착성을 향상시키고, 또한 자기 테이프 제조시 사용된 강용매에 의해 폴리에스테르 기판으로부터 저분자량 올리고머의 추출을 막아주는 양이온적으로 중합된 에폭시수지를 공개하고 있다.

본 발명은 우수한 박리강도를 나타내고, i) 배향된 폴리에스테르 필름; ii) 근본적으로 10-l8개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방산의 수용성 알카리 금속염으로 이루어져 있는 상기 필름의 적어도 한면 위의 하도; iii) 상기 하도상에 적용되는, 중합성 결합제안에 분산된 강자성 입자들을 포함하는 강자성 피복물로 이루어진 연성 자기 녹음 매체에 관한 것이며, 여기서 상기 하도는 상기 필름에 상기 강자성 피복물의 부착을 향상시키는데 효과적인 중량으로 존재한다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명은 i) 이축으로 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름; ii) 근본적으로 올레산의 수용성 염으로 이루어져 있는 상기 필름의 적어도 한면 위의 하도; iii) 상기 하도상에 적용된, (A) 그 자체가 가수분해적으로 안정한 이관능성 알콜의 반응 생성물인 히드록실-말단 폴리에스테르, (B)사슬 연장제, 및 (C) 방향족 디이소시아네이트의 반응 생성물인 열가소성 폴리우레탄/폴리에스테르 결합제안에 분산된 이산화 크롬 입자를 포함하는 강자성 피복무(여기에서 (A),(B) 및 (C)의 비율이 분자량 상기 60,000의 37-40중량% 범위로 폴리우레탄 함량과 약 500-1500 범위의 폴리에스테르 단편 분자량을 갖는 폴리에스테르/폴리우레탄을 생성하기 위해 선택된다)을 포함하는 우수한 박리강도를 갖는 고밀도 컴퓨터 테이프에 관한 것이다.

또 다른 면에 있어서, 본 발명은

i) 실질적으로 무정형 폴리에스테르 수지를 시이트 같은 형태로 압출시키고, 뒤이어서 상기 수지를 냉각시켜 캐스트 폴리에스테르 시이트를 형성하고,

ⅱ) 뒤이어서 세로 방향으로 상기 폴리에스테르 시이트를 배향시키고, 이렇게 하여 단일축으로 배향된 폴리에스테르 필름을 형성하고,

ⅲ) 근본적으로 10-18개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방산의 수용성 알카리 금속염으로 이루어져 있는 수성 용액으로 상기 시이트를 피복시키고,

ⅳ) 뒤이어서 상기 단일축으로 배향된 폴리에스테르 필름을 가로 방향으로 배향시킴으로써 이축 방향으로 배향된 폴리에스테르 필름을 형성하고,

ⅴ) 상기 이축 방향으로 배향된 폴리에스테르 필름을 열고정시키고,

ⅵ) 뒤이어서 상기 폴리에스테르 필름을 a) 테트라히드로푸란, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 및 시클로헥사논으로 이루어진 군으로부터 선택된 용매, b) 강자성 입자들, c) 프리-폴리머를 포함하는 강자성 피복조성물로 보호 피복시키고,

ⅶ) 상기 프리-폴리머를 경화시켜 중합체 결합제안에 분산된 강자성 입자를 포함하는 강자성 피복물을 생산하는 것으로 이루어진 공정에 의해 생산되는 자기 녹음 매체에 관한 것이다.

본 발명이 에틸렌 글리콜 또는 부탄디올 및 이들의 혼합물과 같은 글리콜을 테레프탈산 또는 테레프탈산 및 다른 디카르복실산의 혼합물 예컨대 이소프탈산, 디펜산 및 세바스산을 다축합시켜 생성된 결정화할수 있는 폴리에스테르 또는 동등한 물질을 형성하는 이들의 폴리에스테르로부터 제조된 필름에 똑같이 적용될 수 있다 할지라도, 본 발명의 목적을 위한 바람직하게 배향된 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로부터 제조된다. 폴리에스테르는 이런 수지로부터 제조된 필름의 가공성을 향상시키는 비강자성 무기 입자들을 함유하는 것이 바람직하다. 이런 폴리에스테르는 미합중국 특허 제3,821,156호 및 제3,884,870호에 공개된 바와 같이 편리하게 제조될 수 있다. 필름은 잘 알려진 기구를 사용하여 통상적인 기술에 의해 생산될 수 있다.

예컨대, 입자로 충전된 폴리에스테르는 용융되고 연마된 회전 캐스팅 드럼상의 무정형 시이트로서 압출되어 중합체의 캐스트 시이트를 형성한다. 이후에, 필름은 한 방향, 단일축으로 배향된 필름의 경우 압출방향("기계 방향'') 또는 압출 방향에 직각으로 축방향으로 스트레칭(stretch)된다. 이축 방향으로 배향된 필름은 가로 및 세로 방향으로 스트레칭된다. 캐스트 시이트의 첫번째 스트레칭은 이런 두 직교하는 방향중 하나일 수 있다. 필름에 강도 및 인성을 부여하는데 사용된 스트레칭 정도는 한방향 또는 두방향으로 처음의 캐스트 시이트 치수의 약 3.0-약 5.0배의 범위일 수 있다. 바람직하기로는, 스트레칭 정도는 캐스트 폴리에스테르 시이트의 처음 치수의 약 3.2-4.2배 범위에 있다. 스트레칭 작업은 약 두번째순 전이온도로부터 중합체가 연화되고 용융되는 온도 이하까지의 범위에서 수행된다.

원한다면, 스트레칭 후에, 필름은 폴리에스테르 필름을 결정화시키는데 필요한 시간동안 열처리된다. 결정화는 필름에 안정성 및 좋은 인장 성질을 부여해준다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 열처리되는 경우, 약190℃-240℃ 범위, 보다 바람직하기로는 약 215℃-235℃ 범위의 온도를 받게 된다.

본 발명의 알카리 금속염 하도는 필름 제조동안 하기 세단계중 한 단계에서 즉시 수성 용액으로서 적용될 수 있다 : 예컨대, 영국 특허 제1,411,564호에 공개된 바와 같은 무정형 시이트의 캐스팅 및 첫번째 스트레칭 사이 지점에서의 프리-드로우(pre-draw) 단계; 예컨대, 미합중국 특허 제4,214,035호에 공개된 바와 같이 단축적 드로잉(drawing)에 뒤이은 인터-드로우(inter-draw)단계(단, 이축 방향의 스트레칭 전); 또는 이축 방향의 스트레칭에 뒤이은 포스트 드로우(post draw)단계(단 필름을 감기 전) 일반적으로, 피복물이 이런 가열 단계후에 적용되는 경우 별도적 건조 단계가 요구된다 할지라도 스트레칭 또는 최종적인 컨디셔닝 단계 전 또는 그동안 필름에 적용되는 열은 물 및 다른 휘발 물질을 증발시켜 하도록 건조시키는데 충분하다.

바람직한 한 실시양태에서, 필름이 단축방향으로 스트레칭된 후, 즉, 필름이 한 방향으로 스트레칭된 후에(단 필름이 직교하는 방향으로 스트레칭되기 전) 하도가 적용된다. 보다 바람직한 실시양태에서, 피복되기 전에 폴리에스테르 필름은 가로 방향으로 먼저 스트레칭된다.

이런 바람직한 실시양태에서, 가로 방향의 스트레칭후에, 필름은 당 분야에서 이용되는 잘 알려진 모든 기술에 의해 피복된다. 예컨대, 롤러(roller)피복, 분무 피복, 슬롯(slot) 피복 또는 침지 피복에 의해 피복이 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 폴리에스테르 필름은 그라비아(gravure) 롤러 피복에 의해 피복된다. 또한, 미합중국 특허 제3,520,959호; 제3,820,929호; 및 4,028,032호에 공개된 바와 같이 단축 방향으로 드로잉된 필름을 피복시키기 전에 코로나 방전 기구에 의해 전기 코로나 방전시킨다. 코로나 방전 처리는 폴리에스테르 필름 표면의 소수 성질을 감소시켜주며, 수성 피복이 표면을 보다 쉽게 젖도록 해주어 따라서 폴리에스테르 필름 표면에 대한 하도의 부착성을 향상시켜 준다.

상기와 같이, 약 10-18개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방산의 수용성 알카리 금속염은 PET 필름에 대한 부착성 촉진 하도층으로서 효과적이다. "수용액"이란 용어는 적어도 0.4g/100cc 물, 보다 바람직하기로는 과량의 2.0g/100cc 물의 농도로 실온에서 통상의 수돗물안에 용해되어야만 한다는 사실을 의미하고있다. 적합한 수용성 염은 올레산, 팔미트올레산, 리신올레산 및 페트로셀린산의 나트륨 또는 칼륨염을 포함한다. 올레산 나트륨 및 올레산 칼륨이 바람직하다.

PET 하도로서 사용된 염은 배향된 폴리에스테르 필름의 건조 및 열고정 동안 전형적으로 나타나게 되는 200℃를 넘는 온도에서 상대적 열안정성을 또한 나타내야만 한다. 높은 열안정성, 좋은 수가용성 및 상업적인 구입가능성 때문에, 올레산 나트륨(시스-9-옥타데세노산의 나트륨염)이 본 발명의 목적을 위한 바람직한 수용성 염이 된다.

상기와 같이, 본 발명의 하도는 수성 용액으로서, 약 0.2-15중량%, 바람직하기로는 약 0.3-6중량% 범위내 고형물 농도에서 베이스 폴리에스테르 필름에 적용된다. 바람직한 고형물 수준은 약 1×l0^-8-2×10^-5ℓbs/필름 두께의 ft²의 최종적 건조 피복중량을 생산해낼만한 수준이다. 바람직하게는, 이 범위는 약 2×10^-7-7×10^-6ℓbs/ft²이고, 목표 중량은 9.6×10^-7ℓbs/ft²이다.

본 발명의 피복물은 필름의 한면 또는 두면에 적용될 수 있거나, 미합중국 특허 제4,214,035호에 공개된 바와 같이 이 피복물이 한면에 적용되고 반대편 면에는 열가소성 아크릴 또는 메타크릴과 같은 다른 피복물이 적용될 수 있다. 이 피복물은 또한 몇몇 경우에 있어서 부착될, 그리고 미합중국 특허 제3,819,773호에 공개된 것과 같이 열가소성 아크릴 피복과 같은, 필름 표면상에 이미 존재하는 다른 하도상에 적용될 수 있다.

수성 용액은 상기 산염으로 근본적으로 이루어져 있으며 염이 유화제 또는 분산제로서 소량으로 존재할수 있는 미립물질, 또는 중합 성분들과 같은, 이들의 부착성 촉진 특성으로부터 손상될 다른 성분들을 포함하지 않는다. "근본적으로 이루어져 있는"이란 용어는 수용성 염료, pH 조절제 등과 같은 소량의 다른 수용성 성분들의 존재를 배제시키려는 것이 아니다. 바람직하게는, 수성 용액은 하나 또는 그 이상의 상기 산염 0.2-약 10중량%보다 많은 물(탈이온수, 또는 수돗물)로 이루어져 있다.

본 발명의 일부분을 형성하는 하도 폴리에스테르 필름은 미합중국 특허 제4,486,483호의 R. Caines에 의한 "유기산염으로 하도된 폴리에스테르 필름"에 공개되어 있다.

상기 요약된 바와 같이, 강자성 피복 조성물은 하도된 폴리에스테르 필름상에 적용되어 본 발명의 연성자기 녹음 매체를 생산해낸다. 강자성 피복 조성물은 강자성 입자들 및 테트라히드로푸란, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 또는 시클로헥사논과 같은 강용매안에 용해된 프리-폴리머를 포함하고 있다. 테트라히드로푸란 및 시클로헥사논의 혼합물이 바람직하다.

강자성 입자들은 강자성 피복물들을 생산하는데 전형적으로 사용된 자기 입자들 모두일 수 있다. 이런 입자들은 코발트, 이산화크롬 및 아철산바륨으로 도우핑(doped)되거나 흡착된 뾰족한 γ-Fe₂O₃를 포함한다.

바람직한 실시양태의 실행에서는 중합성 결합제안에 분산된 강자성 이산화크롬 입자의 사용을 요구한다. 이산화크롬 입자들은 물 및 히드록실 또는 아민과 같은 특정의 쉽게 산화될 수 있는 관능기의 존재에 의해 야기되는, 감소적 분해 효과에 대해 안정화되거나 불안정화될 수 있다. 미합중국 특허 제3,512,930호 및 제3,529,930호에 공개된 것과 같은, 안정화된 입자들이 바람직하다.

일반적으로, 자기 테이프 제조업자들은 자기성능을 최대화하기 위해 가능한한 많은 이산화크롬 부가량을 필요로 한다. 그러나, 과량의 이산화크롬은 낮은 내마모성을 초래할 수 있으며, "산화물 쉐드(shed)"시킴으로써 강자성 입자들은 테이프 조작 장치 표면상의 자기 테이프로부터 마손된다. 산화물 쉐드는 높은 착오율을 초래할 것이며, 또한 테이프 조작 장치를 방해할 것이다.

본 발명의 강자성 피복물은 70-90중량%, 바람직하기로는 80-90중량%의 이산화크롬 입자들을 함유할 수 있다. 바람직한 폴리우레탄 결합제가 사용될때 최적의 이산화크롬 부가량은 약 84%이다.

폴리에스테르 기판에 강자성 입자를 고정시키기 위해 연성 자기 녹음 매체에서 전형적으로 사용되는 모든 통상적인 결합제 시스템이 본 발명에서 사용될 수 있다. 상기와 같이, 상업용 결합제 시스템은 일반적으로 폴리우레탄, 폴리비닐, 및 혼합물 또는 폴리우레탄과 폴리비닐의 공중합체를 포함한다.

폴리에스테르-폴리우레탄(열가소성 탄성 공중합체의 한 형태)은 연성 자기 녹음 매체에 대한 결합제로서 널리 사용된다. 이런 물질들은 화학적으로 다른 단위의 단편 또는 블록을 구성하고 있다. 비교적 연한 폴리에스테르 단편은 에스테르로 연결된 단위의 반복 시리이즈를 구성하고 있으며, 그 자체가 단쇄 길이의 중합체가 된다. 폴리에스테르 단편은 에스테르가 알콜기로 실질적으로 말단이 되는 그런, 이관능성 카르복실산과 이관능성 알콜의 반응에 의해 생성된다. 폴리에스테르 단편은 전형적으로 4 또는 5개의 에스테르 단위에서 20개 만큼 많은 단위로 구성되어 있는 사슬에 상응하는, 분자량 500-4000을 갖는다. 비교적 연한 폴리에스테르 단편의 길이에서의 증가결과는 일반적으로 결합제의 탄성도의 증가이다. 일반적으로, 저온 및 중합성 결합제의 탄성 공중합체의 성질을 결정하는 것은 폴리에스테르-폴리우레탄의 폴리에스테르 부분이다.

폴리에스테르-폴리우레탄 결합제안의 다른 성분은 비교적 단단한 폴리우레탄 단편이다. 이 부분은 비교적 연한 폴리에스테르 단편에 의해 나타나는 것으로부터 현저히 다른 화학적 및 기계적 작용을 포함하고 있다. 일반적으로, 폴리우레탄 단편은 200℃ 근처의 융점을 갖는 단단하고, 견고한 중합체이다. 폴리우레탄은 일반적으로 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)와 같은 이관능성 방향족 디이소시아네이트로부터 제조되며, 1,4-부탄디올과 같은 이관능성 알콜과 반응된다. 폴리우레탄은 테트라히드로푸란 및 메틸이소부틸케톤과 같은, 자기-테이프 피복물의 제조시 통상적으로 사용된 용매 안에서 특히 용해될 수 없기 때문에, 폴리에스테르-폴리우레탄 탄성 공중합체가 용매-기제로 하는 자기 매체 피복물 안애서 사용되는 경우 폴리우레탄은 일반적으로 매우 짧은 사슬 길이를 갖는다. 게다가, 폴리우레탄 단편의 크기를 증가시키는 것은 탄성 및 인성을 손실하면서, 경도, 모듈러스, 및 흐름 온도를 증가시킨다고 밝혀졌다. 연성 자기 녹음테이프에 있어서, 결합제가 자기 녹음의 필요에 채택될 수 있도록 성질들의 균형을 추구하고 있다.

바람직한 폴리에스테르/폴리우레탄 결합제는 R. Bradshaw에 의한, 미합중국 특허 제4,524,424호(1985년6윌25일)의 "폴리에스테르 폴리우레탄 결합제 및 이산화크롬 안료를 갖는 연성 자기 녹음 매체"에 공개되어 있다. 이 특허에는 (A) 그 자체가 가수분해적으로 안정한 이관능성 알콜, 바람직하게는 1,4-시클로헥산디메탄올, 및 아디프산, 아젤라산 및 1,12-도데칸디오산으로 이루어진 군으로부터 선택된 디카르복실산, 바람직하게는 이들의 혼합물의 반응 생성물인 히드록실-말단인 폴리에스테르(폴리에스테르는 약 50-약 250의 수산가를 나타낸다) (B) 폴리에스테르 및 사슬연장제의 수산가가 모두 약 130-약 300이 되도록 하기위한 디올 사슬 연장제(1,4-부탄디올; 1,3-부탄디올; 1,5-펜탄디올; 1,6-헥산디올; 및 2,5-헥산디올 및 바람직하게는 1,4-부탄디올 및 l,6-헥산디올의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택됨.) (C) 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트와 같은 방향족 디이소시아네이트의 반응 생성물인 폴리우레탄 결합제를 공개하고 있다.

덧붙여서, 성분(A),(B) 및 (C)는 약 37-40중량% 범위의 폴리우레탄 단편 함량을 갖는 폴리우레탄을 제공하는 비율로 사용되어야만 한다.

또한, 폴리우레탄의 분자량은 60,000 이상이 되고; 폴리우레탄의 폴리에스테르 단편의 분자량은 약 500-1500 범위인 것이 바람직하다. 만일 비교적 연한 폴리에스테르 단편의 분자량이 500보다 훨씬 작은 경우, 이산화크롬으로 충전된 피복물은 너무 단단하게 될 것이며, 제조 공정이 어렵게 될 수 있다. 만일 폴리에스테르 단편의 분자량이 l500보다 훨씬 더 많은 경우, 피복물은 너무 연하게 되고, 매끄러운 것을 초래하는, 지형변화가 일어나기 쉽다. 이는 테이프의 마찰 성능을 떨어뜨린다고 알려졌다. 이 디올 사슬 연장제(B)는 비교적 단단한 폴리우레탄 단편의 유연성을 향상시켜 준다. 게다가, 디올 사슬 연장제는 메짐성(brittleness)에서의 금지적인 증가없이도 고농도의 이산화크롬 입자를 갖는 결합제를 부가하게 한다.

강자성 피복 조성물은 당 분야에서 사용된 통상적인 모든 기술에 의해 하도된 폴리에스테르 필름에 적용될 수 있다. 그런다음 이산화크롬 입자들은 필름을 자기 영역에 거치게 하므로써 배향된다. 그런다음 필름을 건조시켜 강용매를 제거하고 계속해서 캘린더링(calendered)시켜 매끄러운 피복 표면을 만든다. 캘린더링 작업은 이산화크롬 입자들의 자기적 배향에 영향을 미치지 않는다. 그런다음, 프리-폴리머를 경화시키고, 필름을 원하는 넓이로 세로로 자르고, 광을 낸 다음 세정한다. 이렇게 하여 생산된 연성 자기 녹음테이프는 리일(reel)상에서 감거나 컴퓨터 장치에서의 궁극적인 사용을 위해 카아트리지내로 부가될 수 있다.

중합성 결합제는 분산제, 윤활제, 대전방지제, 및 살균제와 같은 강자성 피복 조성물 안에서 통상적으로 사용된 첨가제를 임의로 포함할 수 있다. 미합중국 특허 제3,649,541호에서는 이산화크롬-기제로 하는 강자성 피복물 안에서 사용하기에 적합한 윤활제의 예시적인 설명을 포함하고 있다.

본 발명의 연성 자기 녹음 매체는 매체의 기계적 성능을 향상시키기 위해 "이면피복(back coat)"으로 그 반대 표면상에 임의로 피복될 수 있다. 이런 이면피복은 이산화크롬의 위치에 카본블랙과 같은, 전도성의,비강자성 입자를 갖는 강자성 피복과 같은 결합제 시스템을 포함할 수 있다.

주어진 자기 테이프의 박리강도 부착성은 (a) 강자성 피복물로 피복시키기 전에 부착성 촉진 피복물을 테이프 기판에 적용시키느냐의 유무,(b) 사용된 특정한 중합성 결합제, (c) 경화의 정도, (d) 강자성 피복물 두께, (e) 이산화크롬 입자/결합제 비율 및 (f) 용매 효과를 포함하는 여러 요소들에 따라 좌우될 것이다. 주어진 결합제 시스템내, 경화의 정도는 부착성에 영향을 미치는 가장 중요한 요소이다. 만일 강자성 피복 조성물이 과도하게 가교결합되는 경우, 결합제는 무르게 되고 부착성은 나빠진다. 경화의 정도가 너무 낮은 경우에는, 결합제는 점착력이 없어지고 받아들이기 어려운 높은 마찰 계수를 나타낼 수 있다.

출원인들은 모든 다른 변화요소들이 일정하게 유지된 다른 가정하에 본 발명의 하도가 주어진 자기 테이프의 박리강도 부착성을 실질적으로 향상시킬 것이라고 믿고 있다.

(실시예)

하기 실시예는 본 발명의 실행 및 특정 실시양태의 장점을 예증하고 있다. 일반적 발명의 이런 종류의 실시양태가 첨구범위의 영역을 제한시킨다고 생각되는 경우는 없어야 한다.

(실시예 Ⅰ)

하도된 폴리에스테르 필름 기판을 갖는 연성 녹음 매체의 제조

미합중국 특허 제3,821,156호에 공개된 바와 같은, 이산화규소 및 탄산칼슘 입자를 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체를 용융시키고, 약 25℃의 온도에서 유지되는 캐스팅 드럼상의 슬롯 다이를 통해 압출시킨다. 캐스트 시이트를 약 80℃의 온도로 유지시키면서 약 3.5:1의 드로우 비율로 세로 방향으로 스트레치시킨다.

세로로 드로우잉된 필름을 통상적인 방법으로 코로나 처리하고, 계속하여 앞으로 드로우잉된 시이트의 통상적인 습윤 피복 중량인 0.5습윤ℓbs./1000ft²을 가지는 역 그라비아 피복에 의하여, 0.75중량%로 용해된 올레산 나트륨을 함유하는 수성 용액으로 피복시킨다.

코로나 처리되고, 세로로 드로우잉되며, 피복된 필름을 약 100℃의 온도에서 건조시킨다. 그 이후에, 필름을 3.9:1의 드로우 비율로 가로 방향으로 스트레칭시켜 이축 방향으로 드로우잉된 필름을 생성한다. 이축방향으로 드로우잉된 필름을 230℃의 최대 온도에서 열고정시키고, 로울 또는 실린더 형태로 감는다. 피복물의 일반적 건조 중량은 9.6×10^-7ℓbs/필름의 ft²이다. 베이스 PET 필름의 두께는 약 0.00234cm(0.00092인치)이다.

상기 방법에 따라 생산된 하도되고, 입자로 충전된 폴리에스테르 필름의 여러 로울을, 자기 테이프 제조업자들에게 보낸다. 테이프 제조업자는, 바람직한 폴리에스테르-폴리우레탄이라고 생각되는 중합성 결합제안에 분산된 이산화크롬 입자를 포함하는 강자성 피복물을, 하도된 폴리에스테르 필름 위에 피복시켰다. 이렇게 제조된 l64.90m(541ft) 길이의 자기 테이프를, IBM 3480 테이프 조작 시스템으로 사용하기 위해 고안된 테이프 카아트리지 안에 장착시킨다. 30개의 이런 "3480 테이프 카아트리지"를 평가하기 위해 출원인에게 돌려보냈다.

(실시예 II)

자기 테이프 제조업자로부터 받은 "3480 테이프 카아트리지"중 두개를 열고, 그 안에 장착되어 있던 연성 녹음 매체(즉, 자기 테이프)를 꺼낸다. 각 테이프의 38.1cm(15인치) 샘플을 측정하여 자른다.

각 테이프 샘플의 강자성 피복물을 따라 선을 긋고, 테이프와 금속 평판 사이에서 Permacel P-941과 같은 양면 피복 부착 테이프를 사용하여, 38.1cm(15인치) 길이 샘플의 한 끝을 매끄러운 금속 평판상에 붙혀줌으로써, 자기 테이프의 박리강도를 측정한다. 샘플 테이프의 자유 끝단 및 금속/테이프 라미네이트를, 10인치의 이니셜 죠(initial jaw) 분리를 가지는 인스트론 모델 TM-4 테스터 71의 대향하는 죠에 각각 고정시키므로써, 죠들이 분리됨에 따라 테이프가 상기 선에서 시작하여 180℃의 각도로 평판으로부터 박리되었다. 죠의 분리 속도는 통상 10인치/분으로 고정되었다. 압력에 민감한 부착 테이프로부터 테이프를 박리시키는데 필요한 평균 힘을 표 I 에 기록하고 있다.

[표 Ⅰ]

하도된 폴리에스테르 테이프의 박리강도 값

상기 표 I 에 기록된 바리 강도 값은 0.69ℓbs/inch의 제안된 ANSI 스탠다드를 초과한다. 출원인의 하도된 폴리에스테르 필름을 피복한 테이프 제조업자는 하도되지 않은 폴리에스테르 필름 샘플을 사용하여 제조된 자기 테이프가, ANSI 스탠다드보다 낮은 박리강도 0.30ℓbs/inch를 나타낸다고 보고했다.

Claims (3)

1. 하기 (ⅰ)-(ⅲ)으로 구성되는, 우수한 박리강도를 갖는 자기 녹음 매체:

   ⅰ) 배향된 폴리에스테르 필름;

   ⅱ) 10-18개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방산의 수용성 알카리 금속염으로 필수적으로 이루어져 있는, 상기 필름의 적어도 한면위의 하도(이 하도는 상기 필름에 대한 하기 강자성 피복물의 부착을 향상시키는데 효과적인 중량으로 존재한다),

   ⅲ) 상기 하도상에 적용된, 중합체 결합제 안에 분산된 강자성 입자들을 포함하는 강자성 피복물.
2. ⅰ) 실질적으로 무정형 폴리에스테르 수지를 시이트 같은 형태로 압출시키고, 뒤이어서 상기 수지를 냉각시켜 캐스트 폴리에스테르 시이트를 형성하고,

   ⅱ) 뒤이어서 세로 방향으로 상기 폴리에스테르 시이트를 배향시킴으로써 단일축으로 배향된 폴리에스테르 필름을 형성하고,

   ⅲ) 10-18개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방산의 수용성 알카리 금속염으로 필수적으로 이루어져 있는 수성 용액으로 상기 시이트를 피복시키고,

   ⅳ) 뒤이어서 상기 단일축으로 배향된 폴리에스테르 필름을 가로 방향으로 배향시킴으로써 이축 방향으로 배향된 폴리에스테르 필름을 형성하고,

   ⅴ) 상기 이축 방향으로 배향된 폴리에스테르 필름을 열고정시키고,

   ⅵ) 뒤이어서 상기 폴리에스테르 필름을 a) 테트라히드로푸란, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 및 시클로핵사논으로 이루어진 군으로부터 선택된 용매, b) 강자성 입자들, c) 프리-폴리머를 포함하는 강자성 피복 조성물로 보호 피복시키고,

   ⅶ) 프리-폴리머를 경화시켜 중합체 결합제 안에 분산된 강자성 입자를 포함하는 피복물을 생산하는 것으로 이루어진 방법에 의해 생산된 자기 녹음 메체.
3. ⅰ) 실질적으로 무정형 폴리에스테르 수지를 시이트 같은 형태로 압출시키고, 뒤이어서 상기 수지를 냉각시켜 캐스트 폴리에스테르 시이트를 형성하고,

   ⅱ) 10-18개의 탄소 원자를 갖는 불포화 지방산의 수용성 알카리 금속염으로 필수적으로 이루어져 있는 수성 용액으로 상기 시이트를 피복시키고,

   ⅲ) 뒤이어서 상기 폴리에스테르 시이트를 가로 방향으로 배향시킴으로써, 단일축으로 배향된 폴리에스테르 필름을 형성하고,

   ⅳ) 뒤이어서 상기 단일축으로 배향된 폴리에스테르 필름을 세로방향으로 배향시킴으로써, 이축 방향으로 배향된 폴리에스테르 필름을 형성하고,

   ⅴ) 상기 이축 방향으로 배향된 폴리에스테르 필름을 열고정시키고,

   ⅵ) 뒤이어서 a) 테트라히드로푸란, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 및 시클로헥사논으로 이루어져 있는 군으로부터 선택된 용매, b) 강자성 입자들, c) 프리-폴리머를 포함하는 강자성 피복 조성물로 상기 폴리에스테르 필름을 보호 피복시키고,

   ⅶ) 상기 프리-폴리머를 강화시켜 중합체 결합제 안에 분산된 강자성 입자들을 포함하는 피복물을 생산하는 것으로 이루어진 방법에 의해 생산된 자기 녹음 매체.